Java AWT/ImageIO:JPEG 图像的双线性和双三次缩放导致全黑输出

Java AWT/ImageIO: Bilinear and Bicubic scaling of a JPEG image result in completely black output

最近邻缩放有效:当我使用 TYPE_NEAREST_NEIGHBOR 时,整个图片保持完整。

即使是 Scala 代码,所有使用的库都是标准的 Java 库。

函数:

def getBufferedImage(imageFile: java.io.File): BufferedImage = {
    ImageIO.read(imageFile)
}

def scaleImage(image: BufferedImage, minSize: Double): BufferedImage = {
    val before: BufferedImage = image
    val w = before.getWidth()
    val h = before.getHeight()
    val affit = new AffineTransform()
    var scale = 1.0
    if(h < w) {
      if(h > 0) {
        scale = minSize / h
      }
    } else {
      if(w > 0) {
        scale = minSize / w
      }
    }
    affit.scale(scale, scale)
    val affitop = new AffineTransformOp(affit, AffineTransformOp.TYPE_BICUBIC)
    affitop.filter(before, null)
}

def getImageJpegByteArray(image: BufferedImage): Array[Byte] = {
    val baos = new java.io.ByteArrayOutputStream()
    val mcios = new MemoryCacheImageOutputStream(baos)
    ImageIO.write(image, "jpeg", mcios)
    mcios.close()
    baos.toByteArray
}

调用代码片段:

val img = getBufferedImage(imageFile)
val scaledImg = scaleImage(img, 512)
val result = getImageJpegByteArray(scaledImg)
// result is written to SQLite database

result 被写入 SQLite 数据库。如果我从数据库下载它并保存为 JPEG 文件,生成的 JPEG 是

因此,我指责 AffineTransformOp 是 buggy... 我该如何解决这个问题?

result 的文件幻数总是 ff d8 ff,正如 JPEG 所期望的那样。

详情

Java 版本:Java HotSpot(TM) 64 位服务器虚拟机,Java 1.7.0_71

操作系统:Apple,OS X 10.9.5

测试图片:http://www.photos-public-domain.com/wp-content/uploads/2012/05/thundercloud-plum-blossoms.jpg

我能够在 Java 1.7.0_71 OS X 10.10.4 上重现您的问题(我在 Java 中重写了您的代码,我可以 post 完整代码,如果你感兴趣的话)。

无论如何,问题是 而不是 AffineTransformOp 本身就是错误。在我的测试程序中,我使用最小的 Swing JFrame 显示图像,缩放后的图像在那里看起来都很好。这可能是评论中大多数人没有理解问题的原因。

部分问题是,当您未向 filter 方法(第二个参数,null在您的情况下),它将为您创建一个。此图像的类型为 BufferedImage.TYPE_INT_ARGB。这是来自 AffineTransformOp.createCompatibleDestImage() 的相关代码(第 456-468 行,我保留了格式,以便于识别):

ColorModel cm = src.getColorModel();
if (interpolationType != TYPE_NEAREST_NEIGHBOR &&
    (cm instanceof IndexColorModel ||
     cm.getTransparency() == Transparency.OPAQUE)
{
    image = new BufferedImage(w, h, BufferedImage.TYPE_INT_ARGB);
}
else {
    image = new BufferedImage(cm,
              src.getRaster().createCompatibleWritableRaster(w,h),
              cm.isAlphaPremultiplied(), null);
}

请注意 TYPE_NEAREST_NEIGHBOR 的特殊情况,这解释了为什么在使用最近邻算法时会出现不同的行为。 通常这一切都很好,但是(正如我所说,图像在 Swing 组件中显示得很好)。

当您尝试将此图像存储为 JPEG 时出现问题。这些年来,存在很多与 ImageIO JPEG 插件相关的困惑和问题,以及它是否允许您使用 alpha 通道编写图像(比如您的 TYPE_INT_ARGB 图像)。它确实允许这样做。但是,大多数情况下,ARGB JPEG 会被误解为 CMYK JPEG(因为它们是 4 个通道,并且在 JPEG 中存储 ARGB 数据非常奇特)并且会以所有时髦的颜色显示。不过在你的情况下,它似乎全是黑色的...

因此,有两种可能的解决方案:

  • 要么以支持 alpha 通道的文件格式写入图像,例如 PNG 或 TIFF(TIFF 需要额外的插件,因此它可能不是最佳选择)。像这样:

    ImageIO.write(image, "PNG", mcios);
    
  • 或者,在存储为 JPEG 之前,请确保您的 BufferedImage 是没有 alpha 通道的像素格式。您可以在缩放后执行此操作,但最简单(也是最快)的方法是只为 AffineTransformOp 提供明确的目标图像,如下所示:

    Rectangle newSize = affitop.getBounds2D(before).getBounds();
    return affitop.filter(before, 
          new BufferedImage(newSize.width,  newSize.height, BufferedImage.TYPE_3BYTE_BGR));
    

这是您的图像,由程序缩放,使用 JPEG 格式和 TYPE_3BYTE_BGR:

我相信您可以将我的 Java 代码重写回 Scala。 :-)